Дослідники з Квінслендського технологічного університету (QUT, Австралія) представили новий термоелектричний матеріал, здатний рекордно ефективно перетворювати відпрацьоване тепло на електроенергію.
Команда додала марганець до сполуки на основі срібла, міді та телуриду (AgCuTe), що дозволило суттєво покращити її характеристики.
Читайте також:
Технологія майбутнього. Японські вчені зробили прорив у бездротовій передачі енергії У лабораторних умовах прототип пристрою з новим матеріалом продемонстрував коефіцієнт перетворення теплової енергії на електричну понад 13%. Простими словами, зі 100 одиниць тепла пристрій виробляє приблизно 13 одиниць електроенергії. За словами першого автора дослідження, доктора Нань-Хая Лі зі Школи хімії та фізики QUT, це один із найвищих показників для середньотемпературних термоелектричних матеріалів, адже більшість сучасних сполук забезпечують лише кілька відсотків ефективності.
Професор Чжи-Ган Чень пояснив, що щодня величезні обсяги тепла від автомобілів, заводів і електростанцій просто втрачаються. Новий матеріал дає змогу відновлювати частину цієї енергії й перетворювати її на чисту електрику.
Крім того, він не містить токсичних елементів, є стабільним і відносно простим у виробництві, що робить його перспективним для практичного застосування.
У статті, опублікованій у журналі Energy & Environmental Science повідомляється про досягнення високого безрозмірного показника добротності (ZT) — приблизно 1,88 при 773 К (близько 500 °C). Це один із найвищих зафіксованих результатів для матеріалів на основі AgCuTe й рівень, порівнюваний із найкращими сучасними середньотемпературними термоелектриками.
Команда виявила, що легування марганцем ефективно оптимізує електронну зонну структуру, підвищує коефіцієнт потужності та водночас знижує теплопровідність кристалічної решітки завдяки створенню додаткових дефектів. Цей підхід відкриває нові можливості для розробки систем збору відпрацьованого тепла, що може значно збільшити частку чистої енергії у світовому балансі.
Читайте також:
